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RÉSUMÉ
Le terme liant signifie « colle » et l’adjectif « hydrocarboné » indique un produit renfermant des atomes de carbone et d’hydorgène. Un liant hydrocarboné est ainsi un liant organique. Cet article propose de passer en revue les liants plus communément appelés bitumes : bitume naturel, asphalte naturel et bitume de pétrole. La constitution du bitume et les principales caractéristiques des bitumes routiers sont passées en revue : pénétrabilité, point de ramolissement bille et anneau, exigences essentielles, classification et spécifications. Les bitumes fluidifiés et fluxés, les émulsions de bitume, les bitumes modifiés et les bitumes spéciaux sont également présentés.
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Bernard LOMBARDI : Ingénieur ENSCL, Directeur général du GPB - Président de la Commission de normalisation des liants hydrocarbonés du BNPé
INTRODUCTION
Un ouvrage, daté de juin 1866 de Léon Malo, apporte la preuve que l'asphalte et les bitumes naturels jouaient un rôle important dans les travaux publics, sans pour autant faire l'objet d'articles de référence, à l'exception de quelques communications dans les annales des Ponts et Chaussées ou dans celles des Mines.
L'auteur affirme que, depuis trente ans, l'asphalte a pris sa place immédiatement à côté des chaux et ciments. La voirie des villes ne saurait plus s'en passer !
Cette plaidoirie en faveur de l'asphalte coulé est très séduisante mais renforce ce que toute bibliographie met en évidence, à savoir que ce matériau hydrocarboné, connu depuis la plus haute antiquité, était utilisé en quantité limitée et, essentiellement, pour réaliser l'étanchéité de bâtiments de qualité et de réservoir d'eau destinée à la consommation humaine.
Les chapitres qui suivent doivent aider le lecteur à replacer les liants hydrocarbonés dans le temps et dans l'espace. Ces produits organiques accompagnent certainement le développement des hommes depuis la nuit des temps et, dans l'état actuel des connaissances, les réserves de « bitume » sont suffisantes pour les cent prochaines années.
Afin de repousser cette limite, il faudra systématiquement recycler les matériaux bitumineux. L'aptitude au recyclage est une des grandes qualités du bitume.
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5. Principales caractéristiques des bitumes routiers
5.1 Pénétrabilité à l'aiguille (EN 1426)
La pénétrabilité à l'aiguille est la profondeur d'enfoncement, exprimée en dixièmes de millimètre, d'une aiguille normalisée de 1 mm de diamètre, sous une charge de 100 g, appliquée pendant 5 s sur un échantillon de bitume maintenu à 25 oC (figure 3).
La pénétrabilité est une des deux caractéristiques fondamentales qui permettent de définir un bitume.
Plus la valeur absolue de la pénétrabilité est grande plus le bitume est mou.
En Europe, les bitumes sont définis par leur classe de pénétrabilité dont l'appellation correspond à sa borne inférieure et à sa borne supérieure.
En France, les classes les plus utilisées sont : 20/30 – 35/50 – 50/70 – 70/100 – 160/220, pour les bitumes classiques.
Pour les bitumes de grade dur, les classes retenues sont : 10/20 et 15/25.
La détermination de la pénétrabilité peut se faire à d'autres températures mais en conservant identiques tous les autres paramètres. Dans ce cas, il est possible de tracer l'évolution de la pénétrabilité en fonction de la température et de calculer un indice de pénétrabilité très utile pour apprécier la susceptibilité thermique du bitume.
HAUT DE PAGE5.2 Point de ramollissement bille et anneau (EN 1427)
Comme mentionné plus haut, les bitumes ne sont pas des corps purs, ils n'ont pas de point de fusion franc et leur consistance évolue avec la température. Les techniciens ont donc fixé arbitrairement un repère de changement de consistance des bitumes dans des conditions parfaitement définies (voir encadré 4 et figure 4).
Une petite bille en acier de 3,5 g et de 9,5 mm de diamètre est posée sur un disque de bitume préalablement coulé dans un anneau de 19,8 mm de diamètre intérieur, lui-même placé sur un support normalisé. Le tout est installé dans un bain d'eau dont la température initiale...
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